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2自由度カメラジンバル制御プロジェクト。カラートラッキング、顔トラッキング、QR コードトラッキングに対応しています。

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📋 主な機能

• 🎮 キーボードによるジンバルの手動制御
• 🎯 カラー物体の自動トラッキング
• 👤 顔の自動トラッキング
• 📱 QR コードの自動トラッキング
• 🔒 ターゲットロック機構
• 🚀 高速起動（DSHOW バックエンドを使用）

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🛠 ハードウェア構成

• サーボ型番：SCS009
• サーボの割り当て：
  • 1 番サーボ：左右回転の制御
  • 2 番サーボ：上下ピッチの制御
• 通信方式：シリアルバス（ドライバボード経由）
• ドライバボードのチップ：CH343
• ボーレート：デフォルト 1Mbps

サーボパラメータ

パラメータ	1 番サーボ（左右）	2 番サーボ（上下）
範囲	220-802	220-511
中央位置	511	511
説明	220=左、802=右	220=上、511=中央

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📁 プロジェクト構成

2-DOF-Camera-Gimbal/
├── docs/            # ドキュメントとチュートリアル
│   └── tutorials/  # チュートリアルファイル
├── examples/        # サンプルプログラム
│   ├── auto_tracking_demo.py  # 完全なトラッキングデモ
│   ├── basic_usage.py        # 基本的な使用例
│   ├── keyboard_control.py    # キーボード制御の例
│   └── diagnostic.py         # 診断ツール
├── src/            # ソースコード
│   ├── detectors/  # ターゲット検出器
│   │   ├── color_detector.py
│   │   ├── face_detector.py
│   │   └── qr_detector.py
│   ├── trackers/  # トラッキングコントローラー
│   │   └── tracking_controller.py
│   └── sc_servo.py  # サーボ通信ライブラリ
├── .gitignore
├── requirements.txt
└── README.md

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🚀 クイックスタート

依存関係のインストール

pip install -r requirements.txt

利用可能なデバイスの確認

利用可能なカメラの確認

python examples/list_cameras.py

利用可能なシリアルポートの確認

python examples/list_ports.py

デモの実行

コマンドライン引数で設定します：

python examples/auto_tracking_demo.py --camera 0 --port COM3 --color red

パラメータの説明

• --camera または -c：カメラインデックス（デフォルト 0）
• --port または -p：シリアルポートデバイス（デフォルト COM3）
• --color または -C：デフォルトの色（デフォルト red）

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🎮 使い方

ショートカットキー

キー	機能
1	顔トラッキングモードに切り替え
2	カラートラッキングモードに切り替え
C	ジンバルに接続
R	ジンバルを中央に戻す
T	ターゲットのロック/トラッキング開始
S	トラッキングを停止
X	カラーモード：赤
Y	カラーモード：緑
Z	カラーモード：青
Q	プログラムを終了

自動トラッキングの使用手順

1. C を押してジンバルに接続します
2. モードを選択します（1 または 2 を押す）
3. ターゲット物体を画面中央に移動します
4. T を押してターゲットをロックします
5. ターゲットを移動させると、ジンバルが自動的に追従します

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📚 ドキュメントとチュートリアル

詳細なチュートリアルは docs/tutorials/ ディレクトリを参照してください：

• 01-快速开始指南.md - クイックスタート
• 02-硬件与环境准备.md - ハードウェア一覧と環境準備
• 03-基础使用.md - キーボード制御と基本的な使い方
• 04-高级功能与追踪.md - 応用機能とトラッキングの詳細
• 05-故障排除.md - よくある問題と解決方法

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🔧 技術説明

トラッキング制御パラメータ

src/trackers/tracking_controller.py で調整できます：

パラメータ	デフォルト値	説明
kp_pan	0.08	左右トラッキングの比例ゲイン
kp_tilt	0.12	上下トラッキングの比例ゲイン
dead_zone	30	デッドゾーン（ピクセル）。この範囲内では移動しません
min_move_interval	0.15	最小移動間隔（秒）

ターゲットロック機構

ロック後、システムは以下の条件に基づいてターゲットを選択します：

• ロックポイントから最も近い（重み 70%）
• サイズがロック時と最も類似している（重み 30%）

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📖 サーボ仕様

• 型番：SCS009
• 動作電圧：4V-7.4V（標準 6V）
• ストールトルク：6V 時 2.3kg·cm
• プロトコル：半二重非同期シリアル（TTL）